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路面平整度PSD和IRI评价方法比较

吴庆雄 陈宝春 奚灵智

吴庆雄, 陈宝春, 奚灵智. 路面平整度PSD和IRI评价方法比较[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(1): 36-41.
引用本文: 吴庆雄, 陈宝春, 奚灵智. 路面平整度PSD和IRI评价方法比较[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(1): 36-41.
WU Qing-xiong, CHEN Bao-chun, XI Ling-zhi. Comparison of PSD method and IRI method for road roughness evaluation[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(1): 36-41.
Citation: WU Qing-xiong, CHEN Bao-chun, XI Ling-zhi. Comparison of PSD method and IRI method for road roughness evaluation[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(1): 36-41.

路面平整度PSD和IRI评价方法比较

基金项目: 

福建省青年科技人才创新基金项目 2005J010

详细信息
    作者简介:

    吴庆雄(1973-)。男,福建南靖人,福州大学副研究员,工学博士,博士后,从事桥梁与结构工程研究

  • 中图分类号: U416.0

Comparison of PSD method and IRI method for road roughness evaluation

More Information
    Author Bio:

    Wu Qing-xiong (1973-), male, PhD, associate researcher, +86-591-87892620, wuqingx@fzu.edu.an

  • 摘要: 为了分析路面平整度功率谱法(PSD) 和国际平整度指数法(IRI) 之间的关系, 采用AR模型模拟满足路面平整度功率谱的路面不平整状态, 采用Newmark β法计算国际平整度指数, 采用最小二乘法得到了PSD法与IRI法之间的关系方程式。研究结果表明: IRI值与路面平度系数的关系为幂函数式, 为了与《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80/1-2004) 所规定的IRI值相对应, 建议在《公路养护技术规范》 (JTJ073-96) 的路面平整度评定等级中增加“极优”项目。

     

  • 图  1  四分之一车模型

    Figure  1.  Quarter car model

    图  2  路面不平整曲线

    Figure  2.  Road roughness curve

    图  3  路面平整度功率谱

    Figure  3.  PSD of road roughness

    图  4  弹簧质体和非弹簧质体的位移

    Figure  4.  Displacements of sprung mass and unsprung mass

    图  5  单一初期值下IIRISq (n0) 关系

    Figure  5.  Relationship between IIRI and Sq (n0) under one initial datum

    图  6  不同初期值下IIRISq (n0) 关系

    Figure  6.  Relationship between IIRI and Sq (n0) under different initial data

    图  7  不同w下路面平整度功率谱

    Figure  7.  PSD of road roughness under different w

    图  8  IIRISq (n0) 的关系

    Figure  8.  Relationship between IIRI and Sq (n0)

    图  9  wa的关系

    Figure  9.  Relationship between w and a

    图  10  wa的回归分析

    Figure  10.  Regression analysis of w and a

    表  1  路面平整度系数

    Table  1.   Road roughness coefficients mm2·m

    路面等级 下限 几何平均 上限
    A 8 16 32
    B 32 64 128
    C 128 256 512
    D 512 1 024 2 048
    E 2 048 4 096 8 192
    F 8 192 16 384 32 768
    G 32 768 65 536 131 072
    H 131 072 262 144 524 288
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    表  2  路面平整度评价RRQI

    Table  2.   RRQI values of road roughness evaluation

    ≥8.5 7.0~8.5 5.5~7.0 4.0~5.5 < 4.0
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    表  3  回归分析结果

    Table  3.   Result of regression analysis

    K C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 R2/%
    1 0.6 -0.051 -0.230 45.28
    2 0.6 0.107 -0.389 -0.542 83.42
    3 0.6 0.031 -0.691 -0.360 0.599 96.85
    4 0.6 -0.015 -0.594 0.089 0.493 -0.534 99.13
    5 0.6 -0.004 -0.462 0.012 -0.135 -0.488 0.584 99.74
    6 0.6 0.009 -0.495 -0.256 -0.042 0.347 0.554 -0.639 99.93
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    表  4  GB/T 7031-1986对应的IIRI

    Table  4.   IIRI values according to GB/T 7031-1986 m·km-1

    路面等级 下限 几何平均 上限
    A 1.70 2.40 3.39
    B 3.39 4.80 6.79
    C 6.79 9.60 13.58
    D 13.58 19.20 27.15
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    表  5  JTJ 073-96对应的Sq (n0) 值

    Table  5.   Sq (n0) values according to JTJ 073-96

    路面等级 RRQI IIRI/ (m·km-1) Sq (n0) / (mm2·m)
    上限 下限 下限 上限 下限 上限
    8.5 4.00 44.4
    8.5 7.0 4.00 6.00 44.4 100.0
    7.0 5.5 6.00 8.00 100.0 177.8
    5.5 4.0 8.00 10.00 177.8 277.8
    4.0 10.00 277.8
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    表  6  路面平整度评价建议值

    Table  6.   Proposed values of road roughness evaluation

    路面等级 IIRI/ (m·km-1) Sq (n0) / (mm2·m)
    下限 上限 下限 上限
    A (极优) 2.00 11.1
    B (优) 2.00 4.00 11.1 44.4
    C (良) 4.00 6.00 44.4 100.0
    D (中) 6.00 8.00 100.0 177.8
    E (次) 8.00 10.00 177.8 277.8
    F (差) 10.00 277.8
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  • 收稿日期:  2007-07-28
  • 刊出日期:  2008-02-25

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